Лет двадцать назад, когда в доме появился первый компьютер, я мечтал, чтобы изображение с монитора можно было перенести на бумагу. Помню, как после покупки струйного принтера сутками напролет печатал всевозможные картинки, с восторгом наблюдая за процессом.
Особенно доставляло удовольствие набрать свою фамилию и имя и получить оттиск на бумаге. «Вот, мое имя напечатали», — с восторгом заключал я, будучи подростком.
Кто бы тогда мог подумать, что в совсем недалеком будущем, помимо печати на бумаге, я смогу создавать полноценные 3D-объекты.
В середине 2016 года я заинтересовался так называемой 3D-печатью. За плечами десятки километров отпечатанного пластика, сотни проведенных за калибровкой и настройкой принтера часов и бесценный опыт.
В этом материале я хочу сжато рассказать о 3D-печати и познакомить с этой технологией вас. Цель материала — ответить на самые популярные вопросы, которые мне часто приходилось слышать от знакомых и друзей. Поехали!
P.S. Все фотографии сделаны лично. У каждой модели своя история.
Что за 3D-печать, как это работает?
На фото: приспособа для заточки сверел при помощи Dremel.
Сегодня на рынке особенно распространены две технологии печати: FDM (метод послойного создания модели) и SLA (метод облучения УФ-спектром). Второй вариант позволяет добиться более качественных результатов печати, но высокая стоимость оборудования и расходников делает его малодоступным для среднестатистического пользователя.
Именно поэтому сегодня говорить буду о FDM-печати.
Попробую объяснить принцип работы 3D-принтера и процесс печати, что называется, «на пальцах» и поэтапно.
Шаг 1. Сперва предварительно созданную 3D-модель нужно обработать в программе-слайсере. Слайсер (англ.: "slice" резать), делит модель на сотни слоев, описывая движения механических элементов принтера в виде букв и чисел.
Фрагмент готового кода выглядит примерно так:
G01 X10 Y23 E1.006 F350
G01 X0 Y-23 E1.006 F350
И так далее. По сути, слайсер выполняет роль переводчика, помогая принтеру понять, куда двигать оси и сколько пластика выдавливать.
Шаг 2. Вы загружаете на SD-карту или флешку готовую управляющую программу в формате *.gcode после сайсинга и отдаете на съедение принтеру.
Шаг 3. Прогреваете до нужной температуры столик принтера и экструдер, и приступаете к печати. Основной расходник 3D-принтера — тонкая пластиковая нить (1,75 или 3 миллиметра в диаметре), намотанная на катушку. Называется она филаментом.
Во время печати нить проталкивается в нагревательный блок (экструдер), разогретый до температуры 200 — 250 градусов по Цельсию, после чего выдавливается из тоненького отверстия сопла.
На фото: сетки для укладки мозаики. Размер каждой ячейки 10 х 10 миллиметров.
Так слой за слоем формируется готовая модель, состоящая из сотен мелких слоев. Поскольку пластик плавится, то при печати он крепко слипается с уже остывшим слоем, а готовая деталь получается очень крепкой.
Что можно печатать на 3D-принтере?
На фото: обод для DIY-очистителя воздуха с угольным наполнением.
Вы удивитесь, но напечатать можно практически все. Единственное, чем вы ограничены — площадью печати.
У моих, собранных самостоятельно, 3D-принтеров область печати составляет: 200 мм х 200 мм х 160 мм и 300 мм х 300 мм х 280 мм. В такие размеры можно вписать практически любой предмет. Игрушки, механические части, элементы интерьера, компоненты для сломанных бытовых приборов, всевозможные крючки, подставки — список можно продолжать бесконечно.
А те модели, что не помещаются на столике 3D-принтера, можно разрезать на части и затем склеить. Поверьте опыту, место шва при должной обработке практически невозможно разломать.
Приведу лишь несколько примеров из жизни, когда 3D-печать позволила не только решить бытовые проблемы, но и неплохо сэкономить:
На фото: та самая заглушка от шлема.
- распечатал сломанную шестеренку и зажим погружного блендера
- спроектировал нестандартный держатель IP-камеры
- напечатал с десяток всевозможных декоративных вазочек
- спроектировал крепление для стульчака унитаза, найти которое не представлялось возможным (и смех, и грех, но эта конструкция исправно работает уже полтора года:)
- напечатал еще один 3D-принтер
- напечатал ручки для советских надфилей
- печать утерянной заглушки шлема
- заменил потрепанное автомобильное крепление
и это лишь малая часть того, что было распечатано.
Чтобы вам было понятнее, на что вообще способна печать, полистайте модели на сайте ThingiVerse. Все, что вы найдете там, уже кто-то печатал.
3D-печать – это дорого?
На фото: самодельный мини-плоттер.
Я бы не сказал. Два года назад, когда я решил, что займусь сборкой 3D-принтера самостоятельно, я составил смету на покупку комплектующих.
Электроника с механикой и одной катушкой пластика приблизительно обошлись мне в 7 500 рублей. Да, пришлось ждать доставки комплектующих с AliExpress, спалить пару плат и драйверов, но этот опыт однозначно того стоит.
На фото: держатель линз для микроскопа.
Скажу сразу, если вы раньше не сталкивались с самостоятельной сборкой электронных устройств, придется потратить несколько недель, а то и месяцев, на изучение темы. Но тут каждый выбирает для себя сам: заказывать принтер в Китае или на доске объявлений в родном городе (простенький вариант в диапазоне от 9 000 до 25 000 рублей) или собрать его самостоятельно.
Отдельно хотел бы предостеречь от покупки готовых брендовых 3D-принтеров. Если вам кажется, что отдав 40 – 50 тысяч рублей вы сразу же станете гуру 3D-печати, вынужден вас разочаровать. При прямых руках принтер за 10 000 рублей может печатать в разы лучше, чем раскрученный брендовый агрегат за 50 тысяч. Проверено лично.
Цена расходников. Средняя стоимость катушки нормального пластика весом 0,75 кг варьируется от 400 до 700 рублей. Чтобы понять, насколько хватит такой катушки, возьмите любую пластиковую игрушку или предмет и взвесьте ее.
Поверьте, с одной катушки филамента можно напечатать ну очень много полезных и крутых вещей.
А на 3D-печати можно заработать?
На фото: именная подставка под карандаши и ручки для ребенка.
Можно. Но не сразу и не баснословные деньги. Здесь все зависит от вашей усидчивости и уровня подготовки. Прежде, чем вы получите печатные модели, качество которых устроит не только вас, но и потенциального заказчика, придется изрядно попотеть.
Помимо десятка настроек в программе-слайсере предстоит освоить 3D-моделирование. Все это возможно, но при наличии достаточного количества времени.
После первых заказов вы упретесь в масштабирование, когда понадобится покупать еще парочку принтеров, то есть, инвестировать снова и снова.
Чтобы понять масштабы заработка, полистайте доски объявлений по запросу «услуги 3D печати». А дальше по старинке: взвесьте любую деталь в вашем доме и оцените стоимость такой же напечатанной. Добавьте к этому потраченные на изучение месяцы и сопоставьте рентабельность.
P.S.
На фото: процесс печати держателя подшипников для еще одного принтера:)
Рассказать о 3D-печати в одном материале невозможно. Это абсолютно новый увлекательный мир для закоренелого гаджетомана. Словами очень сложно передать тот восторг, когда спроектированная лично вам модель из цифровой превращается в физическую. Настоящая магия.
Ко мне часто обращаются знакомые с просьбой напечатать ту или иную деталь. Кому-то понадобилось крепление для GoPro, кто-то готовит модель для литья в метале, а для кого-то остро стоит вопрос установки уникального дизайнерского светильника в спальне.
Все эти задачи можно решить с помощью 3D-печати.
Как увлеченному данной темой человеку, мне тяжело судить интерес к таким материалам вас — читателей. Рассказывать о 3D-печати можно часами, но нужно подавать этот материал структурированно и последовательно.
Если вы готовы к освоению новой сферы и не против превратить уголок вашего дома в полноценную фабрику, я продолжу данный цикл материалов по 3D-печати. Спасибо за внимание:)
Источник: